RU2016797C1 - Device for transferring lateral horizontal forces - Google Patents
Device for transferring lateral horizontal forces Download PDFInfo
- Publication number
- RU2016797C1 RU2016797C1 SU4847409A RU2016797C1 RU 2016797 C1 RU2016797 C1 RU 2016797C1 SU 4847409 A SU4847409 A SU 4847409A RU 2016797 C1 RU2016797 C1 RU 2016797C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loop
- transverse
- rollers
- bogies
- balancing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к колесному (в частности железнодорожному) транспорту и касается устройств, соединяющих тележки с кузовом железнодорожных транспортных средств. The invention relates to wheeled (in particular railway) transport and relates to devices connecting carts with the body of railway vehicles.
Известно устройство для передачи поперечных горизонтальных сил от кузова на тележки железнодорожного транспортного средства, состоящее из узла балансированной связи кузова с двумя тележками, выполненного в виде балансирной балки, размещенной на уровне нижнего габаритного очертания и соединенной шарнирно серединой со шкворнем кузова, а по концам - со шкворнями тележек. A device is known for transferring lateral horizontal forces from a body to the bogies of a railway vehicle, consisting of a node for balanced communication between the body and two bogies, made in the form of a balancing beam located at the level of the lower outline and articulated by the middle with the body pin, and at the ends with pivots of carts.
Недостаток аналога - большой вес устройства, так как поперечная сила, передаваемая от кузова на тележки, достигает 100-150 кН, а распределяется она между тележками балансиром балочного типа, т.е. работающим на изгиб. Длина же такой балки весьма велика, поскольку этот балансир связывает между собой шарниры, расположенные в центрах тележек. Отсутствие упругих элементов в данном устройстве обусловливает низкие динамические качества железнодорожного транспортного средства, выражающиеся повышенным воздействием на путь, большими ускорениями кузова и высокой динамической нагруженностью несущих элементов кузова и тележек. The disadvantage of the analogue is the large weight of the device, since the transverse force transmitted from the body to the trolleys reaches 100-150 kN, and it is distributed between the trolleys by a beam-type balancer, i.e. working on a bend. The length of such a beam is very large, since this balancer connects the hinges located in the centers of the bogies. The absence of elastic elements in this device causes low dynamic qualities of a railway vehicle, expressed by increased impact on the track, large accelerations of the body and high dynamic loading of the load-bearing elements of the body and carts.
Наиболее близким к заявляемому объекту техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для передачи поперечных горизонтальных усилий от кузова на тележки железнодорожного транспортного средства, выполненное в виде четырех ортогонально закрепленных на кузове блоков, охваченных гибкой связью, два поперечных участка которой закреплены на соответствующих тележках, а продольные участки соединены друг с другом в поперечном направлении посредством натяжного приспособления. Необходимым условием обеспечения поперечной горизонтальной подвижности кузова относительно тележек на некоторую величину является превышение общей длины замкнутой петли гибкой связи по сравнению с минимальным периметром натяжения на величину, четырехкратно превышающую указанную величину поперечного горизонтального перемещения кузова на тележках. The closest to the claimed object technical solution, selected as a prototype, is a device for transmitting lateral horizontal forces from the body to the carts of a railway vehicle, made in the form of four blocks orthogonally mounted on the body, covered by a flexible connection, two transverse sections of which are mounted on the respective carts and the longitudinal sections are connected to each other in the transverse direction by means of a tensioner. A necessary condition for ensuring the lateral horizontal mobility of the body relative to the trolleys by a certain amount is the excess of the total length of the closed loop of flexible connection as compared with the minimum tension perimeter by an amount four times greater than the specified value of the lateral horizontal movement of the body on the trolleys.
Недостаток прототипа - практическая невозможность создания надежного устройства при указанных особенностях его схемы. Масса колеблющегося узла этого устройства, складываясь из масс упругого элемента, натяжных роликов и части тросов, в сумме составляет несколько десятков килограммов, а амплитуда его перемещений приблизительно на порядок больше амплитуды перемещений кузова на тележках. Внутренние динамические силы в устройстве при таких параметрах будут, очевидно, весьма велики. Этим и определяется очень большая сложность создания надежно работающего устройства по схеме прототипа. The disadvantage of the prototype is the practical impossibility of creating a reliable device with the indicated features of its circuit. The mass of the oscillating unit of this device, consisting of the masses of the elastic element, the tension rollers and part of the cables, in the sum is several tens of kilograms, and the amplitude of its movements is approximately an order of magnitude greater than the amplitude of the movements of the body on carts. The internal dynamic forces in the device with such parameters will obviously be very large. This determines the very great complexity of creating a reliable working device according to the prototype scheme.
Цель изобретения - повышение надежности узла балансированной связи устройства для передачи поперечных горизонтальных сил от кузова на две тележки транспортного средства. The purpose of the invention is to increase the reliability of the node balanced communication device for transmitting lateral horizontal forces from the body to two trolleys of the vehicle.
В предложенном устройстве для передачи поперечных горизонтальных сил от кузова на две тележки транспортного средства, имеющего не менее трех тележек под одним жестким кузовом, содержащем узел балансированной связи тележек с кузовом, этот узел выполнен в виде гибкого звена из нерастяжимой нити, имеющего форму замкнутой петли, расположенной в горизонтальной плоскости и охватывающей четыре ролика, установленных на кузове с возможностью вращения относительно вертикальных осей, причем указанная петля имеет два поперечных участка, расположенных в поперечных плоскостях, проходящих через центры тележек, с которыми соединены соответствующие участки петли. Петля выполнена прямоугольной формы, ее два участка расположены вдоль кузова. По крайней мере один из поперечных участков соединен с соответствующей тележкой через промежуточный упругий или упругодиссипативный возвращающий аппарат. Поперечная горизонтальная связь кузова с тележками может быть выполнена с применением возвращающего аппарата, содержащего включенный в поперечный участок жесткий стержень, который соединен с тележкой через упругое звено. In the proposed device for transmitting lateral horizontal forces from a body to two bogies of a vehicle having at least three bogies under one rigid body containing a balanced link between the bogies and the body, this assembly is made in the form of a flexible link of an inextensible thread having the form of a closed loop, located in the horizontal plane and covering four rollers mounted on the body with the possibility of rotation relative to the vertical axes, moreover, this loop has two transverse sections located ennyh in transverse planes passing through the centers of the carriages, which are connected to respective portions of the loop. The loop is rectangular in shape, its two sections are located along the body. At least one of the transverse sections is connected to the corresponding trolley through an intermediate resilient or resiliently dissipative return apparatus. The transverse horizontal connection of the body with the trolleys can be performed using a returning device containing a rigid rod included in the transverse section, which is connected to the trolley through an elastic link.
В предлагаемом устройстве поперечной горизонтальной связи кузова с двумя тележками транспортного средства, имеющего по крайней мере три тележки под одним жестким кузовом, балансирование поперечных сил, передаваемых в связях каждой сопряженной тележки с кузовом, осуществлено гибким звеном из нерастяжимой нити (троса), имеющим форму замкнутой петли прямоугольной формы, охватывающей установленные на кузове ролики так, что длина петли равна периметру контура охвата роликов. Благодаря этому форма петли при горизонтальных перемещениях тележек относительно кузова сохраняется неизменной, что обеспечивает отсутствие поперечных рабочих перемещений гибкого звена относительно его оси и, тем самым, его наименьшую динамическую нагруженность. Каждая из сопряженных по балансирующей связи тележек может быть соединена с соответствующим поперечным участком петли через промежуточный упругий или упругодиссипативный возвращающий аппарат, что, обеспечивая необходимую динамику колебаний кузова на тележках, одновременно определяет минимальную внутреннюю динамическую нагруженность балансирующей системы. Обе указанные отличительные особенности конструктивной схемы и принцип работы предлагаемого устройства обусловливают повышение надежности узла балансированной связи тележек с кузовом транспортного средства, которое в сравнении с прототипом определяется следующими факторами:
- более рациональный главной кинематической схемой механизма, благодаря чему кинематические параметры динамических перемещений любого его звена не превышают соответствующих параметров динамических перемещений тележек относительно кузова, тогда как у прототипа они больше в несколько раз, что делает очень сложным создание надежного устройства балансированной связи тележек с кузовом по схеме прототипа:
- более рациональной схемой размещения и нагружения упругих связей (возвращающих аппаратов), что позволяет существенно упростить их конструкцию и, тем самым, повысить надежность;
- сокращением в полтора раза (с шести до минимально необходимого четырех) количества роликов в балансирующем тросовом механизме. При этом все четыре оставшиеся ролика установлены на неподвижных осях, закрепленных на кузове; в прототипе же имеется еще два дополнительных ролика, входящих в очень тяжело нагруженный по динамике узел упругого стягивания противоположных ветвей петли тросового балансирующего механизма;
- меньшей общей нагруженностью устройства благодаря прямолинейности всех участков гибких связей и обусловленному этим отсутствию дополнительных внутренних сил.In the proposed device for lateral horizontal connection of the body with two trolleys of a vehicle having at least three trolleys under one rigid body, the balancing of the transverse forces transmitted in the bonds of each coupled trolley with the body is carried out by a flexible link of an inextensible thread (cable), which has the form of a closed hinges of rectangular shape covering the rollers mounted on the body so that the length of the loop is equal to the perimeter of the contour of the rollers. Due to this, the shape of the loop during horizontal movements of the bogies relative to the body remains unchanged, which ensures the absence of transverse working movements of the flexible link relative to its axis and, therefore, its lowest dynamic loading. Each of the trolleys mated via a balancing connection can be connected to the corresponding transverse section of the loop through an intermediate elastic or elasto-dissipative returning device, which, while providing the necessary dynamics of body vibrations on the trolleys, simultaneously determines the minimum internal dynamic loading of the balancing system. Both of these distinctive features of the structural scheme and the principle of operation of the proposed device cause an increase in the reliability of the node of the balanced connection of the bogies with the vehicle body, which in comparison with the prototype is determined by the following factors:
- more rational main kinematic diagram of the mechanism, due to which the kinematic parameters of the dynamic movements of any link do not exceed the corresponding parameters of the dynamic movements of the bogies relative to the body, while the prototype they are several times more, which makes it very difficult to create a reliable device for balanced communication of the bogies with the body prototype scheme:
- a more rational layout and loading of elastic ties (returning devices), which allows to significantly simplify their design and, thereby, increase reliability;
- a reduction in one and a half times (from six to the minimum required four) of the number of rollers in the balancing cable mechanism. Moreover, all four remaining rollers are mounted on fixed axles mounted on the body; the prototype also has two additional rollers included in a node of elastic tension of the opposite branches of the loop of the cable balancing mechanism, which is very heavily loaded with dynamics;
- lower overall load of the device due to the straightness of all sections of flexible connections and the resulting lack of additional internal forces.
На фиг. 1 изображено устройство поперечной горизонтальной связи двух тележек с кузовом, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - устройство упругого возвращающего аппарата, связывающего тележку с балансирующей тросовой системой, разрез по оси ее поперечного участка. In FIG. 1 shows a device for lateral horizontal connection of two carts with a body, top view; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a device of an elastic returning apparatus connecting the trolley with a balancing cable system, a section along the axis of its transverse section.
Устройство для передачи поперечных горизонтальных сил от кузова I на тележки 2 и 3 транспортного средства содержит узел балансированной связи, основными элементами которого являются гибкое звено 4 из нерастяжимой нити (например стального троса), имеющее форму замкнутой петли, расположенной в горизонтальной плоскости и охватывающей четыре ролика 5-8, установленных на кузове 1 с возможностью свободного вращения относительно вертикальных осей. Петля имеет прямоугольную форму. Ее продольные участки 9 и 10 прямолинейны и расположены вдоль кузова, а два поперечных участка 11 и 12 расположены в поперечных плоскостях, проходящих через центры тележек 2 и 3, с которыми соответственно соединены указанные поперечные участки 11 и 12 балансирующего гибкого звена 4. По крайней мере один из поперечных участков 11 или 12 гибкого звена 4 соединен с соответствующей тележкой 2 или 3 через промежуточный упругий или упругодиссипативный возвращающий аппарат 13 или 14. Возможно также одновременное соединение обеих тележек 2 и 3 с поперечными участками 11 и 12 балансирующего гибкого звена 4 через возвращающие аппараты 13 и 14 указанного типа (фиг.1). Отличительная особенность возвращающего аппарата 13 (возвращающие аппараты 13 и 14 одинаковы), обеспечивающая упругую связь тележки 2 с поперечным участком 11 гибкого балансирующего звена 4 и, тем самым, с кузовом 1, - состоит в том, что он выполнен в виде включенного в поперечный участок 11 петли гибкого балансирующего звена 4 элемента 15 (например жесткого прямолинейного стержня), который соединен с тележкой 2 через упругое звено 16, выполненное, например, в виде витой цилиндрической пружины (фиг. 3). Для возможности использования одной и той же пружины 16 при работе в обоих направлениях она заключена между двумя шайбами 17 и 18, установленными на стержне 15 между упорами 19 и 20, и помещена в корпус 21 возвращающего аппарата 13, упорные кольцевые поверхности которого для шайб 17 и 18 отстоят одна от другой на таком же расстоянии, как и расстояние между упорами 19 и 20 на стержне 15. Для возможности регулировки натяжения гибкого балансирующего звена 4 и поперечного положения кузова 1 на тележках 2 и 3 установленные на стержне 15 возвращающего аппарата 13 упоры 19 и 20 снабжены регулировочными узлами 22 и 23 (например винтовыми). A device for transmitting lateral horizontal forces from the body I to the
Работает предлагаемое устройство следующим образом. The proposed device operates as follows.
При положении транспортного средства на прямом участке пути и отсутствии поперечных горизонтальных сил, действующих со стороны кузова 1 на тележки 2 и 3, центры тележек расположены в продольной плоскости симметрии кузова 1. Все элементы устройства не нагружены. При действии поперечных горизонтальных сил между кузовом 1 и тележками 2 и 3 эти силы передаются поперечными участками 11 и 12 гибкого балансирующего звена 4 от тележек 2 и 3 на ролики 5-8, поперечные горизонтальные составляющие реакций в опорах которых являются силами, передаваемыми от тележек 2 и 3 на кузов 1. Продольные составляющие реакций в опорах роликов 5-8, замыкаясь на кузове 1, противодействуют продольным стягиванием силам в продольных участках 9 и 10 петли гибкого балансирующего звена 4. При этом в зависимости от направления передаваемых сил происходит попеременное нагружение левых (условно) или правых узлов балансированной связи кузова 1 с тележками 2 и 3. When the vehicle is in a straight section of the track and there are no transverse horizontal forces acting from the side of the body 1 on the
В частности, при действии сил, стремящихся сдвинуть кузов 1 относительно тележек 2 и 3 влево (на фиг.1 - вниз), нагружается растягивающими силами левая (на фиг.1 - нижняя) часть петли 4. Правая (на фиг.1 - верхняя) ее часть не нагружена. При этом благодаря связи поперечных участков 11 и 12 петли гибкого балансирующего звена 4 продольным участком 10 поперечные горизонтальные силы, передаваемые от кузова 1 на тележки 2 и 3, всегда взаимно равны. In particular, under the action of forces seeking to shift the body 1 relative to the
При действии сил противоположного направления - стремящихся сдвинуть кузов 1 относительно тележек 2 и 3 вправо (на фиг.1 - вверх) работает аналогично описанному другая, правая сторона узла балансированной связи предлагаемого устройства. Under the action of forces of the opposite direction - trying to move the body 1 relative to the
Для движения в кривых необходима возможность поперечного горизонтального смещения тележек 2 и 3 относительно друг друга, в частности, в противоположные стороны от рассмотренного среднего положения. Заданное распределение поперечных горизонтальных сил, передаваемых от кузова 1 на тележки 2 и 3, должно сохраняться. Эти оба условия в предлагаемом устройстве автоматически выполняются в любом режиме за счет того, что поперечные связи 11 и 12 каждой тележки 2 и 3 с кузовом 1 соединены при помощи системы роликов 5-8 между собой продольными участками 9 и 10 балансирующего гибкого звена 4. Свободное вращение роликов 5-8 обеспечивает возможность деформации первоначально прямоугольной петли гибкого балансирующего звена 4 в форму параллелограмма при сохранении неизменным любого натяжения указанной нити 4. Этим обеспечивается заданное распределение поперечных горизонтальных сил, передаваемых от кузова 1 на тележки 2 и 3 в условиях движения по кривым. For movement in the curves, the possibility of lateral horizontal displacement of the
Высокие динамические качества транспортного средства с предложенным устройством балансированной поперечной горизонтальной связи кузова 1 с тележками 2 и 3 достигаются, согласно изобретению, благодаря связи тележек 2 и 3 с поперечными участками 11 и 12 гибкой балансирующей связи 4 через упругие или упруго-диссипативные возвращающие аппараты 13 и 14. Центральный элемент каждого из них - стержень 15, кинематически представляющий собой прямую вставку поперечного участка 11 или 12 балансирующей петли 4, т.е. он работает как отрезок указанных участков. High dynamic qualities of the vehicle with the proposed device for balanced lateral horizontal connection of the body 1 with
Рассмотрим, например, работу возвращающего аппарата 13, связывающего с балансирующим гибким звеном 4 тележку 2. Consider, for example, the operation of the returning
При приложении силы к стержню 15, направленной слева направо (фиг.3), закрепленный на стержне 15 левый упор 19 через шайбу 17 передает нагрузку на левый торец пружины 16 и далее через ее правый торец и шайбу 18 - на корпус 21 возвращающего аппарата 13, жестко закрепленного на средней поперечной балке рамы тележки 2. При противоположном направлении силы закрепленной на стержне 15 правый упор 20 через шайбу 18 передает нагрузку на правый торец пружины 16 и через ее левый торец и шайбу 17 - на корпус 21 возвращающего аппарата 13. Этим обеспечивается рациональное использование пружины 16 как упругого элемента двухстороннего действия. When a force is applied to the
Пружина 16 в корпусе 21 возвращающего аппарата 13 может быть установлена с преднатягом. Это обеспечивает нелинейность характеристики поперечной горизонтальной связи кузова 1 с тележками 2 и 3, что дополнительно улучшает динамические качества транспортного средства. The
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4847409 RU2016797C1 (en) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Device for transferring lateral horizontal forces |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4847409 RU2016797C1 (en) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Device for transferring lateral horizontal forces |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016797C1 true RU2016797C1 (en) | 1994-07-30 |
Family
ID=21525452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4847409 RU2016797C1 (en) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Device for transferring lateral horizontal forces |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2016797C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562665C1 (en) * | 2014-08-06 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" | Diesel locomotive |
CN109515467A (en) * | 2018-12-12 | 2019-03-26 | 中车唐山机车车辆有限公司 | Frame apparatus |
-
1990
- 1990-07-03 RU SU4847409 patent/RU2016797C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1687487, кл. B 61F 5/02, 1989. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562665C1 (en) * | 2014-08-06 | 2015-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" | Diesel locomotive |
CN109515467A (en) * | 2018-12-12 | 2019-03-26 | 中车唐山机车车辆有限公司 | Frame apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4324187A (en) | Rail vehicle having a roll support device | |
CN207747898U (en) | Articulated mounting and railcar for rail vehicle | |
RU2203818C2 (en) | Running part of rail vehicle bogie | |
BG61185B1 (en) | Driving mechanism for low-platform railtrack vehicles | |
CN108045264A (en) | A kind of magnetic suspension train running mechanism | |
KR860008062A (en) | Rail Vehicle Suspension System | |
US2217034A (en) | Suspension system for vehicles | |
RU2016797C1 (en) | Device for transferring lateral horizontal forces | |
US3106171A (en) | Installations of the type of suspended railways | |
HU186732B (en) | Vibration-damped cat for self-propelled implements | |
US3687085A (en) | Lateral motion truck | |
US4273055A (en) | Railway vehicle traction and braking force transmitting system | |
US3208402A (en) | Railroad and rapid transit car and undercarriage suspension system | |
RU2260532C1 (en) | Device to transmit cross horizontal forces from body to two bogies of vehicle | |
RU2015048C1 (en) | Device for transverse horizontal force transfer from a body to two rail vehicle trolleys | |
US3011458A (en) | Railway vehicle | |
KR820001733B1 (en) | Series pneumatic and coil spring railway car suspension | |
CN112572502A (en) | Bogie assembly of railway vehicle and railway vehicle | |
RU2160201C1 (en) | Rail vehicle bogie | |
SU1648811A1 (en) | Device for connecting traction-and-lift module to body of electromagnetically suspended vehicle | |
CA1096704A (en) | Suspension system in a railway car | |
RU2041098C1 (en) | Device for transmitting cross horizontal forces from rail vehicle body to bogies | |
SU1687487A1 (en) | Device for transmitting transverse forces from body to chassis of transport vehicle | |
SU1123925A1 (en) | Suspension for vehicle cabin | |
EP0177459A3 (en) | Bogie for wagons of high-speed freight trains |